生態系中生物之間的關係

 這裡生物之間的關係，是建基於一個穩定的生態系統的，即基本上這生態系統內各物種的多樣性及數量皆大致保持穩定。

 

關係	關係	生物A	生物B	說明	例子
1	捕食與被捕食	+	-	A捕食B，A得益，B受損	獅子/牛
2	競爭	-	-	A及B皆受損	獅子/獵豹
3	片利共生	+	o	A得益，B沒得益但也沒明顯受損	藤壺/鯨魚
4	互利共生	+	+	A及B皆從相互中得益	地衣(真菌/藻)
5	寄生	+	-	A得益，B受損	絛蟲/人

 

基本問題:

1.      以上的例子如何說明其相互關係(即兩個生物獲得甚麼益處或有甚麼受損)

(1)   獅子/牛

(2)   獅子/獵豹

(3)   藤壺/鯨魚

(4)   地衣(真菌/藻)

(5)   絛蟲/人

2.      試根據以上關係說明，指出人與老鼠的生態關係。並加以解釋。

 

留意:

1.      於生態學而言，自然界中基本上並沒有最強的生物! 祇要仍能生存繁衍下去，透過不同的生存方式，每一物種於生態系統中便有其獨特的生態位(置)。

2.      但某一生態系統內的生物組成部份，也不是永遠不變的，除非是完全與其他生態系統隔絶(例如澳洲)，否則必然可能遇到外來物種的干擾，改變了原有的物種的組成部分。

3.      DSE考試題目中，不可能問兩個不同物種之間的關係，因為不可能熟悉所有生物的，因此一般會給多資料，然後憑相關資料判斷屬甚麼關係。但一些常見的物種，會假設同學認識的，例如以下:

(1)   子丑魚/海葵

(2)   人/腸道菌

 

其他相關問題:

1.      以上的關係類別是按甚麼準則界定的?

2.      有沒有可能有第6種關係? 例如互相也沒有得益或受損的?

3.      認識以上生物之間的關係，有甚麼引申的用途(重要性)?

4.      同一物種，是否一定屬於指定的關係的? 例如羊一定屬於被捕食者?

不同的生物有不同的生存方式

 

不同的生物有不同的生存方式

 

在自然界，不同的生物有不同的生存方式，其實是沒有所謂某一物種有特別強勢的。

 

尤其是在一個穩定的生態系統中，不同種類的生物皆處於不同的生態位(ecological niche)中。所謂生態位，指的是一種生物生存的方式。

 

例如，被稱為「萬獸之王」的獅子，也不可能隨意獵殺到所有生物的。

試想想，如獅子真的可以這樣做的話，那其他生物不是會被獅子統統吃掉嗎? 如其他生物統統被吃掉，獅子也會餓死的。

 

所以，實際上，獅子(嚴格來說是成熟的獅子)祇能獵殺到相對老弱的其他生物，強壯的獵物，獅子也沒能力獵殺的!

 

結果便是，成熟及強壯的獵物便可繼續繁殖，延續下一代。獅子也因有食物供應，也可繼續繁殖。但獅子的數目也不會暴升，因為有些獅子其實是無法獵殺到獵物。獅子沒有天敵，但也會自然死掉的。

 

但以上的狀況，是基於生態系統中的生物數目穩定才是真的。如發生一些突發情況，頂級消費者的數目突然大升，便有可能摧毀一個生態系統。最容易發生這情況的是澳洲，因為澳洲的生物相對原始，如突然引入其他地方的生物的話，便可能對澳洲原始的生物有非常大的影響，未及演化適應，便可能已遭滅絶。

 

有關生態錐體的認識

生態錐體(生態塔)是用來研究一個生態系中指定食物鏈的的能量傳遞情況。例如如下:

 草--->兔子--->獅子

最底部的是生產者，以上是初級消費者，再上是次級消費者，最上層是頂級消費者。

根據不同的量度方式，生態錐體主要有以下兩種:

(1) 數目錐體: 量度不同食性層次生物的總數

(2) 生物量錐體: 量度不同食性層次生物的總生物量(BIOMASS)(即乾重)

          ## 特別提醒，是生物量! 不是生物數量。生物量是量度質量(重量)的。

 

由於所有生物的生存皆需要消耗能量，因此基本上生態錐體的形狀是正三角形的。留意，如何說明生態錐體呈正三角形的的標準寫法，如下:

每一食性層次的生物皆會消耗能量，

透過進行呼吸、排泄及其他活動等，部份能量會散失於外界環境中，

因此愈上層的食性層次生物便獲得愈少能量供應，

因此能支持的生物量(或生物數量)便愈少。

 

不過，地球上的生物有不同種類，體形、壽命等也有很大的分別，因此有些生態錐體未必一定呈正三角形。生態錐體祇能研究指定時間不同食性層次的生物變化。

 

如果數目錐體或生物量錐體呈倒三角形，同學會如何解釋其形狀?

 

哪生態錐體用來做甚麼?

 

單獨量度一次的確是沒有甚麼意義的，不同食物鏈的生態錐體亦不需要比較。但如果連續數年，我們便可以清楚相關的食物鏈有何變化? 從而判斷相關的生態環境是否仍算穩定? 或者正受到破壞?

生態球所需的要素

基礎知識: 生態系統是如何組成的?

重要提示:

1.      留意甚麼是必要的要素，有些不一定需要及存在的。

2.      生態球的建立所需要素，較真正自然界中的生態系統少，但基本上也能維持一段長時間，例如半年至一年不等。

物理要素

要素	作用	備註
水	1.      提供光合作用所需的原料 2.      作為生物代謝反應的介質 3.      其他	水對生物還有其他功能。
二氧化碳	提供光合作用所需的原料	制造食物，供自養生物及消費者使用。
硝酸鹽 / 氮化合物	提供生物製造氨基酸等生命主要物質所需的氮元素	以質量計，生物體內主要的有機物質是蛋白質。
光	提供光合作用所需的能量	部分自養生物進行的是化合作用，把無機物變成有機物時，並不使用光作為能量來源。
氧氣	1.      使硝化作用能更易發生 2.      初期提供消費者所需氧氣	氧氣不足的話，硝酸酸會形成銨化合物，一般自養生物較難生存。

備註: 以上要素是建立密封生態球時最基本的要素，當然，實際上，生物所需的元素並不止氫、氧、碳及氮。起碼也必需含有磷及硫。

生物要素

要素	作用	備註
生產者 (可能是細菌(藍綠菌)，原生生物(藻)或植物	1.      制造食物 2.      產生氧氣	食物可提供生物 1.      能量 2.      生長原材料 3.      維持生命 絶大多數的真核生物皆需要氧氣才能生存
分解者	把生產者產生或遺留的有機物轉成無機物	可能是細菌或真菌
硝化細菌	把銨化合物轉成硝酸鹽	過量的銨化合物影響泥土pH值，大部分生產者無法適應而死亡
消費者(*)	-----	-----

(*) 消費者不是一個生態系中必然存在的角色，尤其是一個密封的環境。當然，實際上，祇要物理環境是適合生物生存的話，即使開始時祇有生產者，其後也必然會出現不同層級的消費者的。

進階問題:

1.      試估計建立一個較大生態球，抑或較小的生態球，較易維持穩定的狀況?

2.      除了氮元素之外，列出所有你所知道還需要添加的元素，這些元素對生物有甚麼功能?

3.      硝化細菌的運作需要足夠氧氣，那應該把硝化細菌放置於甚麼物料，然後再放入生態球內?

4.      如一生態球變得混濁的話，試估計可能出現的原因。並提出可能改善的方法。